《震撼的歲月•一》

震撼的歲月(上)
◎撰文／張憲卿

壹、前言

2001年，人類才剛跨入二十一世紀，全球都還沉浸在迎接新世紀的喜悅中。位在中南美洲的薩爾瓦多，卻在1月13日遭受規模七點九的烈震侵襲，震驚世界；緊接著在1月26日，印度也被規模7.9的烈震撼動，傷亡慘重。而薩爾瓦多人民的地震夢魘並未遠去，就在整整一個月後的2月13日，再度遭逢規模六點六的烈震摧殘；3月1日，美國西雅圖也發生規模六點八的烈震。連連「震」驚，人們不禁要問：地球到底怎麼了？

回顧發生於千禧年前一年（1999年）的九二一大地震，震驚了台灣朝野，也特別震撼了災區——台灣中部居民的心；其後每逢餘震或地震來臨時，均心驚膽顫。在地震地質上，台灣位於環太平洋第三紀造山帶上，也是兩大板塊碰撞接觸處，故造山運動仍持續發生中，遂導致地震頻仍。但綜觀台灣地震史，除九二一地震外，規模7.0以上且造成重大災情的地震幸僅寥寥數次。其中列數第一慘重者為1935年4月21日發生的新竹、台中烈震，彼時死亡人數為3276人，與日本史上災情最大地震1923年關東大地震死亡人數104000人以及1995年阪神大地震死亡人數5800人相較，仍有小巫見大巫之別，此實屬幸運。

或許是如此吧？久未有過大地震試鍊及地震危機意識的台灣，在倏然遭逢九二一大震時眾人皆會措手不及。九二一大震雖帶來了極其慘重的災情，但也令政府及學術界此後迅即正視防震對策及地震相關的研究。痛定思痛，雖在斷垣殘壁中站了起來，朝野似乎亦已有周全的準備面對未來再發生的地震，但回顧及瞭解一下台灣地震史，對歷史地震痕跡做一剖析，似乎也是面對未來未可知地震的借鏡與鎮定劑吧！

貳、台灣地震原因與特性

解析台灣的地震原因，可概略區分為直接的原因與間接的原因二種。直接的原因，即是地震的發生，均為一彈跳（elastic-rebound）理論的作用結果，即板塊邊緣或板塊內的岩層（大多在活動斷層兩側）因板塊運動而產生了摩擦阻力，此等摩擦阻力一旦超過岩石所能忍受的強度，則會發生彈跳反應而令岩層產生斷裂並沿斷層面進行，而產生剪力作用，為維持應力平衡，遂幾乎同時產生地震波而發生地震。此等地震，均係以震波方式釋放岩層所貯積的能量，且復以斷層的突移現象（地震斷層）恢復受壓力以前大略的形狀位置。

台灣由於構造運動（neotectonic movements）活躍，故亦多「活動斷層（active faults）」，絕大部分的台灣地震，均與活動斷層的活動或再活動有關，亦即均為構造型地震而不若日本尚有火山地震。其次，台灣地震的間接原因，則為大家所熟知的是，恰位於歐亞大陸板塊與菲律賓海盆板塊及南中國海板塊的互相擠壓、碰撞處，震源絕大部分產生在板塊隱沒的淺處及下方。在地質構造及地理位置背景上，台灣適位於環太平洋花綵列島上，也就是環太平洋第三紀造山帶及地震帶上，屬於地震活躍區，自然地震頻繁。

台灣九二一地震為百年來災情最為慘重的地震，也造成了台灣百年來地震所引起的最大地表位移。

由於台灣的地震觀測目前已相當進步，這個地震的相關事項，均已被完整的記錄下來，較諸此前的地震資料可稱完整詳細多多，可提供地震界對災害性大地震的震源特性、發震機制及物理特性，做進一步的深入研究探討。

由台灣以往的地震紀錄觀之，台灣地震確具相當特色，如前曾述及的，幾在東部，西部則以十公里以內至地表的淺震為主。此外，台灣因僅有一、二座的休眠火山，故尚無火山地震發生，均為構造型地震。其次，台灣的地震史甚短，尚無法準確算出再震週期而預測地震，但確有造成相當大的地表變形或地殼變動紀錄（九二一大震）。另根據資料統計，規模大於七的大地震，其PGA（最大地動加速度）均大於600 gal，且明顯的震感半徑亦大於一百六十公里，主要有感餘震亦連續二個月以上（如1935年4月21日及1999年9月21日等大地震）。

參、台灣地震概史

台灣的地震資料在1896年以前者，屬無儀器觀測的資料，均為以古籍方誌記載地震發生有關事項。1896年以後發生的地震，均為儀器觀測所得的地震紀錄，自1896年迄今的地震紀錄，可稱為台灣正式的地震史。歷史學家方豪曾將無儀器觀測地震紀錄資料撰編成〈二十世紀以前台灣的地震紀錄彙考〉一文，至今仍為眾多學者所引用；惟其中少數地震曾為蔡義本（1895年）所考證過，亦曾經台大徐弘教授補正了十七次的地震紀錄。1896年以後的儀器觀測資料則曾經鄭世楠等（1995年）重新考據文獻與地震紀錄，並由辛在勤（1993年）經區域規模計算公式校正後，已使其大體上已趨一致性。

1896年，日人於領台之後翌年於台北開始設立測候所，並裝置了 Gray-Milus type 地震儀，為台灣第一部地震儀。之後二十年間，陸續在台中、台南、恆春、台東及澎湖等地設立測候所，設置了同型及大森式地震儀。其後，1928年日本政府復引進更進步的威豪爾式上下動與水平動地震儀於台北、台南、花蓮、阿里山等測候所。迨1933年，全台的測候所皆已改裝成威豪爾式地震儀的設備，為台灣利用地震網觀測地震之始。1935年4月21日，新竹、台中烈震後數年間，日政府在各測候所陸續添購定位更準確的地震儀，並增設新港、大武等觀測站。至此，台灣方具有完整的地震觀測網功能。

1972年起，中央研究院開始設置分布於全台的台灣環島自動測震網，為台灣邁入現代化地震觀測的里程碑。至1988年止，此地震觀測網共置25個測站，主以單向（垂直）速度感應器的L—4c以類比傳輸方式記錄。而中央氣象局亦自1980年起，採用 Teledyne S-13 配置 MCR-600 的半自動觀測系統更新原有氣象站的地震觀測設備。其次，美國三向短長週期的世界網地震站，亦於1976年在台北設置遙測地震測震網測站，由中研院地科所負責操作，平均每月可測得約五百次發生在台灣的地震。

1989年起中央氣象局成立「地震測報中心」，統籌加強地震觀測計畫，除將中研院地科所的25個測震站合併，並增加31個測站，使全台測站數增加至75個外，並全面更新系統為即時監測系統，使地震測報能較以往更加迅速確實，並使台灣的地震測報真正邁入現代化觀測階段。

1994年迄今，台灣又由於開始啟用地震速報系統，使得地震測報又進入一新紀元。目前該系統已完成63個測站，使用A900A型強震儀觀測地震，擁有16位元的解析度，可即時記錄到正負2G範圍的強地動，使台灣地震測報效率較以往有明顯提升，即地震發生60至120秒間已可發布地震訊息，堪稱為值得自豪的一大進步。

綜上所述，台灣的地震觀測技術，隨著階段性儀器的更新及時間的累積而愈來愈進步，地震紀錄自是愈來愈精確。即1936至1972年間地震資料較1896至1936年間為精確，1972至1989年間又較前者精確，1989年後已具高效率的世界測報水準，1994年後又更上一層樓，目前的地震資料自是較前益形進步、精確之甚。

如以1896年前後，將台灣地震史區分為「無儀器觀測史」及「儀器觀測史」二大階段，似對地震的探討，較有意義。1896年以前，台灣的地震活動有資料可循者，最早可追溯至荷治時代1644年（明崇禎17年）7月30日的「台南激震」，在此以前的地震情況不明。1644年以降至1896年（清光緒22年）的二百五十二年間，台灣共發生大地震47次，平均每隔五年一次。依據統計，大部分地震幾全發生在台南、嘉義、彰化、雲林等地區，僅有7次發生在台北，兩次發生在宜蘭等地，台東、花蓮則因猶未開發，人跡罕至而未有地震紀錄。

1896年以後，台灣開始進入儀器觀測地震的階段，台灣地震情形，因有儀器的觀測而愈來愈趨明瞭，地震資料，亦因不同階段的儀器系統更新而愈來愈精確，測報速率亦愈來愈快。綜計1896年迄今，在儀器觀測下的台灣地震概況為：計發生災害性地震97次，其中西部地區39次，東部地方42次，僅有8次發生在台灣南端及其近海區域，8次發生在台灣北部地方。此等地震中，震度較烈、災情較重者，共有15次，最早的一次是1906年3月17日發生規模7.1的嘉義烈震，最近發生的一次是1999年9月21日，規模7.3的集集烈震。台灣自實施儀器觀測地震以來，首次發生災情最慘重的大地震為1935年4月21日新竹、台中烈震（中部大地震），也是除了1999年9月21日集集烈震（九二一大地震）外，發生在台灣最嚴重的一次大地震。而九二一大地震則震醒了台灣朝野各界，開始嚴肅面對地震防災的各種問題及地震學術的各種研究。九二一大震的死亡人數雖尚不及1935年新竹、台中烈震，但其地震規模之大及造成地震斷層的規模以及災區範圍的遼闊與建物的龐大倒塌、損毀數，均較1935年中部大地震有過之而無不及。